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环保水工程处理中的超滤膜技术应用

发表时间：2021/5/12 来源：《基层建设》2021年第1期作者：邵强

[导读] 摘要：为进一步提升环保水工程处理效果，提出合理应用超滤膜技术的建议。

        盘山县环境保护局 124000
        摘要：为进一步提升环保水工程处理效果，提出合理应用超滤膜技术的建议。文章在阐述超滤膜技术原理、主要特点的基础上，较为详细的探究该项技术在饮用水净化、海水淡化、生活污水及工业废水处理四大方面的应用情况。希望能和同行分享技术与方法，整体提升环保水工程处理效率。
        关键词：环保水工程；水处理；超滤膜；技术分析
        引言
        近些年，国内工业产业有很大发展进步，运营阶段创造较大的经济效益，对社会发展起到一定促进作用，而相伴随的是水污染问题日益严重，对人们生活与生产安全均构成较明显的威胁，对身体身体健康造成不同程度的损害。正因如此，政府等相关部门给予环保水处理情况较重视，净化剂、沉淀池等常规方法已经难以满足现代社会需求。超滤膜技术有操作简单、通用型强及不会形成二次污染等诸多优势，将其用于城市环保水工程处理领域中，能取得较好成效。
        一、超滤膜技术简述
        （一）原理分析
        超滤膜技术（OF），其在应用阶段主要把超滤膜丝作为过滤介质，工作机制主要是利用超滤膜两侧压力差形成的动力，对需处理的水资源形成压迫作用，使其朝着超滤膜介质的另一侧流动，超滤膜介质仅允许水内的水分子、无机盐等物质通行，而原水内的大分子，比如悬浮物、蛋白质、微生物等均会留在超滤膜介质的一侧，借此方式有效去除水内的一些小分子溶质与无机盐，但在实践中，伴随大分子的持续聚集过程，过滤效率与速率均会出现缓慢降低趋势，形成“浓差极化”，维保证超滤效果，通常建议利用搅拌式超滤设施去解除“浓差极化”情况。
        （二）特点
        （1）杂质去除效率高：超滤膜技术应用阶段最基本的要求是消除水资源内存有的各种垃圾杂质。回顾既往实践历程，超滤膜在该方面占据很大优势，精度能达到99.8%，处理胶体、细菌等能取得良好成效。
        （2）规避二次污染：和传统的处理技术相比较，超滤膜技术应用阶段无需投用化学药剂、外加剂便能实现快速过滤。以上操作形式能规避二次污染问题，较有效的保护了水资源[1]。
        （3）操作简单：将超滤膜用于环保工程中，无需配置大量的人工操作过程，仅发出启动与闭合这些简单动作，便能执行水处理各流程。由此可见，超滤膜技术操作流程极为简单，能节约很多人力资源，较明显的提升了水处理工作质效。
        二、超滤膜技术在环保水工程处理中的具体应用
        2.1饮用水净化
        混凝、沉淀、过滤法等传统净水工艺处理效果尽管能符合人们对饮用水水质提出的基本要求，但具体应用阶段会对饮用水源造成不同程度污染，故而有必要提升饮用水净化工艺的安全性。利用超滤膜工艺技术能较好的去除饮用水源内细菌、大肠杆菌等微生物，明显的降低了水源的浊度，通过处理水体内部分溶解性有机物和金属离子，能够抵达最优的运行通量与周期，使膜组件运转过程的安稳性与产水高回收率得到更大保障。
        超滤膜操作方法具有由如下几部分构成[2]：（1）过滤：给水泵为超滤系统供水，达到全流式过滤，过滤时长一般是30~60min,通量60~120L/（㎡•h）（LMH），跨膜压＜80kPa。（2）反冲洗：过滤后会有一定染污层聚集在膜表层，需数次冲洗膜组件，怎样方能将其表层吸附的污物从系统内冲出，恢复最初的通量，反冲洗时间通常为40~60s，每隔30~60min进行一次，通量控制在200~250LMH。（3）化学强化反冲洗：执行该工序主要是弥补单纯的清水反冲洗时的不足，去除过滤原水内的细菌、无机物等。为达成以上目标，需添加适量化学药剂，按照带压反洗水、逆过滤的方向，利用药剂浸泡液数次漂洗膜组件。

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        2.2海水淡化
        当下，以色列建成的一个水淡化项目是应用超滤技术的典型案例。中国在数年间的发展中，形成了更为成熟的业务形态与丰富的经验繁多去应对当下各种水资源短缺的现实问题。海岸线漫长，故而发展海水淡化技术具有很大现实意义。众所周知，海浪内含有大量杂质，包括细菌及各种微生物等，且粒径微小，以上特点无形中增加了杂质处理难度，电渗析等电流处理技术在应用过程中暴露出明显不足。近些年，很多人员在研究中尝试联合超滤与反渗透的核心技术去提升海水净化效果[3]。在各种净化技术整体发展过程阶段，超滤膜相关技术逐渐被用于海水淡化领域中，其中超滤膜技术的过滤介质性能优良，能有效分离海水内的盐分、杂质、微生物等，将其转变成可供人们饮用的淡水资源，较明显的改善当下当下我国的水质状况，节省资源，在效率与质量方面均占据优势。
        2.3生活污水处理
        生活污水内脂肪含量普遍较高，且含有其他大量的有机物与病原微生物，生活污水会对广大居民身体健康形成严重影响，如果将其直接排放到环境内，会滋生出十分严重的环境污染问题。可以采用超滤膜技术处理这类废水，针对处理后获得的水资源进行回收利用。在超滤膜技术的协助下，经处理的污水内总磷、总氮、氯离子、总溶解固体等污染因子均能符合国家相关规范内设定的标准，这也表明超滤膜技术具有较高的实用性，具有一定推广价值。
        2.4工业废水处理
        （1）含油废水：含油废水多来自钢铁厂的金属切削、清洗等工序，可以利用含有废水的透过液实现去除油脂的目的。采用超滤膜技术阶段，需参照出水水质的要求以及油脂的存在样态选用适宜度较高的膜组件，污水内的油通常以分散油状态存在，建议选择孔径是10~100μm的微滤膜。若污水中的油含有部分表面活性剂，则推荐选用亲水或亲油的超滤膜，通常能取得较好的分离效果。在使用超滤膜技术时，也要重视操作压差、膜面流速、废水浓度以及清洗操作等形式的影响，及时采用相关完善措施，借此方式提升技术的应用效果。
        （2）含重金属废水：该种废水对生态环境会形成较严重的污染，机关多采用溶解或者转移的方式处理废水内的重金属，处理效果欠佳，可以改用超滤膜技术处理，比如使用烧碱中和及进行超滤膜过滤的方法。具体实践中需选用孔径适宜的超滤膜，并合理调控其pH值，借此方式去提升重金属离子的去除效率。
        （3）食品废水：近些年我国工业技术与人们物质生活水平均有很大提升，食品加工行业获得前所未有的发展机遇，开展了多样化的食品加工活动，满足人们生活需要的同时，也创造了较高的经济效益。食品工业生产制造实践中，会形成大量的工业废水，其内含有较多细菌，若不能及时消除这些细菌，则将会对生态环境形成较大不良影响。且食品加工生产废水内含有较多酵母、乳糖等杂质，利用超滤膜技术进行处理，能合理的回收利用以上物质[4]。
        （4）电镀废水：电镀废水内可能含有镍、锌、铜等有害金属元素，利用渗透与超滤膜技术处理电镀废水，能较有效的消除水体内的污物及不良杂质，将其对生态环境造成的损害降至最低。当以上两项技术并不能完全消除废水内的污物，处理的有机碳量仅有86%左右。
        三、结束语
        强超滤膜技术用于环保工程水处理中，能较明显的提升水处理效率与质量，且还有能效高、消耗少等优势，在海水淡化、饮用水净化、生活污水与工业废水处理中均表现出良好效能。先关人员在实践中应尝试创新超滤膜技术工艺，使其应用阶段创造出更大价值，为我国环保事业发展做出更大贡献。
        参考文献：
        [1]杨超,刘杰,刘忠祥,解存福.水厂超滤膜工艺自控系统的实现[J].中国给水排水,2019,35(10):88-91.
        [2]叶红,周芸,胡飞,赵承俊,等.预处理+超滤净水装置优化组合系统示范研究[J].四川水利,2017,38(05):21-25.
        [3]刘前军,周胜昔.超滤膜组合工艺在大型净水厂扩建工程中的应用[J].中国给水排水,2017,33(08):65-68.
        [4]徐俊,邬亦俊,马永恒,等.常规处理-臭氧活性炭-超滤膜净水工艺的工程应用[J].给水排水,2016,52(04):18-21.